一种异质结太阳能电池及其制作方法、异质结光伏组件与流程

1.本技术涉及光伏技术领域，特别是涉及一种异质结太阳能电池及其制作方法、异质结光伏组件。


背景技术：

2.异质结太阳能电池具有双面对称结构和非晶硅层优秀的钝化效果，同时具有转换效率高、双面率高等特点，成为行业研究的热点。
3.异质结太阳能电池的正面和背面均有tco(transparent conductive oxide，透明导电氧化物)膜层，目前在制备tco膜层时采用物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd)方式进行沉积，将硅片放在镂空载板的凹坑里，镂空载板置于pvd设备中，pvd设备一次性进行正面和背面的tco镀膜。由于硅片放置在载板的凹坑里，硅片背面四边边缘均有0.6mm左右的遮挡而没有tco膜层，按照计算，约有1.4％的非晶硅膜层没有tco膜层覆盖，导致此处产生的光生载流子无法有效导出，理论计算的效率损失在0.34％左右。
4.因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种异质结太阳能电池及其制作方法、异质结光伏组件，以提升异质结太阳能电池的效率。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种异质结太阳能电池制作方法，包括：
7.获得正面和背面均沉积有非晶硅膜层的硅片；
8.在位于所述正面的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层；
9.将所述硅片翻转180度，并在位于所述背面的所述非晶硅膜层的表面沿边缘覆盖掩膜；其中，所述掩膜的宽度在0.05mm～0.5mm之间，包括端点值；
10.在覆盖有所述掩膜的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层；
11.分别在位于所述正面和所述背面的tco膜层的表面制作电极，得到异质结太阳能电池。
12.可选的，在所述获得正面和背面均沉积有非晶硅膜层的硅片之前，还包括：
13.获得所述硅片；
14.在所述硅片的所述正面和所述背面分别沉积本征非晶硅膜层；
15.在位于所述正面的所述非晶硅膜层的表面沉积p型非晶硅膜层；
16.在位于所述背面的所述非晶硅膜层的表面沉积n型非晶硅膜层。
17.可选的，在所述获得所述硅片之后，还包括：
18.对所述硅片进行双面制绒处理。
19.可选的，在所述分别在位于所述正面和所述背面的tco膜层的表面制作电极之后，还包括：
20.进行el测试和iv曲线测试，筛选出不合格的异质结太阳能电池。
21.本技术还提供一种异质结太阳能电池，所述异质结太阳能电池采用上述任一种所述的异质结太阳能电池制作方法制得。
22.本技术还提供一种异质结光伏组件，包括由下至上依次层叠的第一基板、第一胶膜层、电池层、第二胶膜层、第二基板，其中，所述电池层包括多片上述所述的异质结太阳能电池。
23.可选的，所述第一胶膜层和所述第二胶膜层均为eva胶膜层。
24.可选的，所述第一胶膜层为抗隐裂胶膜层。
25.可选的，所述第一基板为玻璃基板。
26.可选的，所述第二基板的侧面为向所述电池层倾斜的斜面。
27.本技术所提供的一种异质结太阳能电池制作方法，包括：获得正面和背面均沉积有非晶硅膜层的硅片；在位于所述正面的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层；将所述硅片翻转180度，并在位于所述背面的所述非晶硅膜层的表面沿边缘覆盖掩膜；其中，所述掩膜的宽度在0.05mm～0.5mm之间，包括端点值；在覆盖有所述掩膜的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层；分别在位于所述正面和所述背面的tco膜层的表面制作电极，得到异质结太阳能电池。
28.可见，本技术中的异质结太阳能电池制作方法在得到正面和背面均沉积有非晶硅膜层的硅片后，先在位于正面的非晶硅膜层的表面沉积tco膜层，然后翻转硅片使得硅片的背面朝上，在位于背面的非晶硅膜层的表面沿边缘覆盖掩膜，并在背面的非晶硅膜层表面沉积tco膜层，最后制备电极，掩膜的遮挡实现正面和背面tco膜层的电学隔离，同时使得异质结太阳能电池的对称性和外观都比较好，并且，掩膜的宽度在0.05mm～0.5mm之间，背面非晶硅膜层的遮挡宽度变窄，增加位于背面的tco膜层的面积，从而提升异质结太阳能电池的效率。
29.此外，本技术还提供一种具有上述优点的异质结太阳能电池制作方法和异质结光伏组件。
附图说明
30.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例所提供的一种异质结太阳能电池制作方法的流程图；
32.图2为本技术实施例中覆盖掩膜后的俯视图；
33.图3为本技术实施例所提供的另一种异质结太阳能电池制作方法的流程图；
34.图4为本技术所提供的一种异质结太阳能电池的结构示意图；
35.图5为本技术所提供的一种异质结光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是
全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
38.正如背景技术部分所述，目前在制备tco膜层时采用物理气相沉积方式进行沉积，将硅片放在镂空载板的凹坑里，镂空载板置于pvd设备中，pvd设备一次性进行正面和背面的tco镀膜。由于硅片放置在载板的凹坑里，硅片背面四边边缘均有0.6mm左右的遮挡而没有tco膜层，按照计算，约有1.4％的非晶硅膜层没有tco膜层覆盖，导致此处产生的光生载流子无法有效导出，理论计算的效率损失在0.34％左右。
39.tco膜层主要包括in、sb、zn和cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。
40.有鉴于此，本技术提供了一种异质结太阳能电池制作方法，请参考图1，图1为本技术实施例所提供的一种异质结太阳能电池制作方法的流程图，该方法包括：
41.步骤s101：获得正面和背面均沉积有非晶硅膜层的硅片。
42.需要说明的是，硅片的正面为迎光面，背面为背光面。
43.硅片一般选择n型硅片，此时，正面的非晶硅膜层包括层叠的本征非晶硅膜层和p型非晶硅膜层，背面的非晶硅膜层包括层叠的本征非晶硅膜层和n型非晶硅膜层。
44.步骤s102：在位于所述正面的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层。
45.需要指出的是，本步骤中只在正面的非晶硅膜层表面沉积tco膜层。正面的非晶硅膜层表面的tco膜层可以采用采用物理气相沉积方式沉积。
46.步骤s103：将所述硅片翻转180度，并在位于所述背面的所述非晶硅膜层的表面沿边缘覆盖掩膜；其中，所述掩膜的宽度在0.05mm～0.5mm之间，包括端点值。
47.覆盖掩膜时需要进行精准对位，掩膜15的外侧边缘与非晶硅膜层(即n型非晶硅膜层7)的边缘重合，覆盖掩膜后的俯视图如图2所示。
48.掩膜的作用是物理隔离，不需要去除。本技术中对掩膜的材料不做具体限定，只要能够起到隔离的作用即可，例如可以采用不锈钢等硬质材料。
49.需要指出的是，本技术中对掩膜的宽度不做具体限定，可自行设置。例如，掩膜的宽度可以为0.08mm，0.1mm，0.15mm，0.20mm，0.25mm，0.28mm，0.30mm，0.34mm，0.37mm，0.4mm，0.45mm，0.48mm，等等。
50.对于边长158.75mm的硅片，掩膜的宽度可以为0.1mm，也即相对的两条边的掩膜之间的间距为158.55mm；当硅片的边长增大时，例如，硅片的边长为166mm、210mm，掩膜的宽度也可以相应的增大。当硅片的边长为158.75mm，掩膜的宽度为0.1mm时，异质结太阳能电池的效率可以比目前相关技术制得的异质结太阳能电池提效0.3％左右。
51.对硅片翻转180度，在步骤s102中，硅片的正面朝上，翻转后硅片的背面朝上。为了提高效率，使用机械传输设备对硅片进行翻转。当然，也可以采用人工的方式进行翻转，本技术中不做具体限定。
52.步骤s104：在覆盖有所述掩膜的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层。
53.本步骤中tco膜层可以采用采用物理气相沉积方式沉积。
54.步骤s105：分别在位于所述正面和所述背面的tco膜层的表面制作电极，得到异质
结太阳能电池。
55.正面的电极和背面的电极均可以采用银电极，可以采用丝网印刷的方式印刷电极，并进行固化。
56.本技术中的异质结太阳能电池制作方法在得到正面和背面均沉积有非晶硅膜层的硅片后，先在位于正面的非晶硅膜层的表面沉积tco膜层，然后翻转硅片使得硅片的背面朝上，在位于背面的非晶硅膜层的表面沿边缘覆盖掩膜，并在背面的非晶硅膜层表面沉积tco膜层，最后制备电极，掩膜的遮挡实现正面和背面tco膜层的电学隔离，同时使得异质结太阳能电池的对称性和外观都比较好，并且，掩膜的宽度在0.05mm～0.5mm之间，背面非晶硅膜层的遮挡宽度变窄，增加位于背面的tco膜层的面积，从而提升异质结太阳能电池的效率。
57.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，在所述获得正面和背面均沉积有非晶硅膜层的硅片之前，还包括：
58.获得所述硅片；
59.在所述硅片的所述正面和所述背面分别沉积本征非晶硅膜层；
60.在位于所述正面的所述非晶硅膜层的表面沉积p型非晶硅膜层；
61.在位于所述背面的所述非晶硅膜层的表面沉积n型非晶硅膜层。
62.本技术中对沉积本征非晶硅膜层的方法不做具体限定，可自行选择。例如，本征非晶硅膜层可以采用物理气相沉积方式，或者等离子体增强化学气相沉积方式等等。
63.p型非晶硅膜层和n型非晶硅膜层是分别先沉积一层本征非晶硅膜层，然后分别对本征非晶硅膜层进行掺杂得到对应的p型非晶硅膜层和n型非晶硅膜层。本技术中对掺杂的方式不做具体限定，例如，可以采用扩散的方式进行掺杂，或者采用离子注入的方式进行掺杂。
64.为了提高异质结太阳能电池的光电转换效率，在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中在所述获得所述硅片之后，还包括：
65.对所述硅片进行双面制绒处理。
66.需要指出的是，在双面制绒后需要对硅片进行清洗，以去除硅片表面的油污和杂质，然后再进行后续工艺。
67.请参考图3，图3为本技术实施例所提供的另一种异质结太阳能电池制作方法的流程图。
68.步骤s201：获得所述硅片。
69.步骤s202：对所述硅片进行双面制绒处理。
70.步骤s203：在所述硅片的所述正面和所述背面分别沉积本征非晶硅膜层。
71.步骤s204：在位于所述正面的所述非晶硅膜层的表面沉积p型非晶硅膜层。
72.步骤s205：在位于所述背面的所述非晶硅膜层的表面沉积n型非晶硅膜层。
73.步骤s206：在位于所述正面的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层。
74.步骤s207：将所述硅片翻转180度，并在位于所述背面的所述非晶硅膜层的表面沿边缘覆盖掩膜；其中，所述掩膜的宽度在0.05mm～0.5mm之间，包括端点值。
75.步骤s208：在覆盖有所述掩膜的所述非晶硅膜层的表面沉积tco膜层。
76.步骤s209：分别在位于所述正面和所述背面的tco膜层的表面制作电极，得到异质
结太阳能电池。
77.步骤s210：进行el测试和iv(电流
‑
电压)曲线测试，筛选出不合格的异质结太阳能电池。
78.el(electroluminescent，电致发光)测试可以检测出异质结太阳能电池内部缺陷、隐裂、碎片、虚焊、断栅等异常现象，iv曲线测试得到异质结太阳能电池的iv曲线，筛选出不合格的异质结太阳能电池，提升异质结太阳能电池的品质，对合格的异质结太阳能电池进行包装。
79.本技术还提供一种异质结太阳能电池，请参考图4，图4为本技术所提供的一种异质结太阳能电池的结构示意图，所述异质结太阳能电池采用上述任一实施例所述的异质结太阳能电池制作方法制得，包括背面电极9、背面的tco膜层8、n型非晶硅膜层7、背面的本征非晶硅膜层6、硅片1、正面的本征非晶硅膜层2、p型非晶硅膜层3、正面的tco膜层4、正面电极5。
80.本技术还提供一种异质结光伏组件，如图5所示，包括由下至上依次层叠的第一基板10、第一胶膜层11、电池层12、第二胶膜层13、第二基板14，其中，所述电池层12包括多片上述实施例所述的异质结太阳能电池。
81.可选的，作为一种具体实施方式，所述第一胶膜层11和所述第二胶膜层13均为eva(ethylene vinyl acetate copolymer，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物)胶膜层。但是本技术中对此并不做具体限定，作为另一种具体实施方式，第一胶膜层11和第二胶膜层13还可以均为poe胶膜层。
82.为了提升异质结光伏组件的性能，降低胶膜层发生隐裂的概率，所述第一胶膜层11可以为抗隐裂胶膜层。
83.本技术中对第二基板14的种类不做具体限定，可自行选择。例如，第二基板14可以为有机玻璃基板、钢化玻璃基板、超白压花玻璃基板等等。
84.第一基板10的种类根据异质结光伏组件的类型而定，例如，当异质结光伏组件为单玻组件时，第一基板10为背板，当异质结光伏组件为双玻组件时，所述第一基板10为玻璃基板。
85.异质结光伏组件在运输过程中会将多个堆叠起来，由于第二基板的侧面为垂直的平面，在一个一个搬运异质结光伏组件时非常不方便，为了便于搬运，所述第二基板的侧面为向所述电池层倾斜的斜面，搬运人员借助倾斜的侧面进行搬运，非常方便。
86.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
87.以上对本技术所提供的异质结太阳能电池及其制作方法、异质结光伏组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。